p Um estudo que incluiu a primeira amostragem de inverno de fitoplâncton no Atlântico Norte revelou células menores do que os cientistas esperavam, o que significa que uma arma fundamental na luta contra o excesso de dióxido de carbono na atmosfera pode não ser tão poderosa quanto se pensava. p Assim, os modelos de sequestro de carbono comumente usados ​​podem ser muito otimistas.

p A pesquisa da Oregon State University sobre as algas microscópicas, parte do Estudo de Aerossóis do Atlântico Norte e Ecossistemas Marinhos da NASA, foi publicado esta semana no Jornal da Sociedade Internacional de Ecologia Microbiana .

p As descobertas são significativas porque a floração de fitoplâncton na primavera no Atlântico Norte "é provavelmente o maior mecanismo biológico de sequestro de carbono no planeta a cada ano, e o tamanho das células determina a rapidez com que o carbono afunda, "disse o autor correspondente do estudo, Pesquisador de microbiologia do OSU College of Science Steve Giovannoni.

p O pesquisador de pós-doutorado da OSU, Luis Bolaños, é o autor principal.

p O fitoplâncton são organismos microscópicos na base da cadeia alimentar do oceano e um componente-chave de uma bomba de carbono biológica crítica. A maioria flutua na parte superior do oceano, onde a luz solar pode alcançá-los facilmente.

p As minúsculas plantas têm um grande efeito nos níveis de dióxido de carbono na atmosfera, sugando-o durante a fotossíntese. É um sumidouro natural e uma das maiores formas de CO ₂ , o gás de efeito estufa mais abundante, é eliminado da atmosfera. Compreender como e por que o fitoplâncton floresce a cada primavera é fundamental para aprender como os sistemas vivos da Terra podem responder às mudanças climáticas globais.

p À medida que o oceano puxa o dióxido de carbono atmosférico, o fitoplâncton usa o CO ₂ e luz solar para fotossíntese:eles os convertem em açúcares que as células podem usar para obter energia, produção de oxigênio no processo.

p As células do fitoplâncton absorvem esse CO ₂ eventualmente afundando no fundo do oceano enquanto morrem. A saúde ecológica do planeta depende da proliferação regular de plâncton, como o evento da primavera no Atlântico Norte, no qual um grande número de fitoplâncton se acumula ao longo de milhares de quilômetros quadrados.

p O projeto maior do qual Bolaños e Giovannoni faziam parte, o Estudo de Aerossóis e Ecossistemas Marinhos do Atlântico Norte, foi liderado por Michael Behrenfeld do OSU College of Agricultural Sciences. A equipe usou medições baseadas em navios e aeronaves e dados de sensores oceânicos e de satélite para ajudar a esclarecer os ciclos fitoplanctônicos anuais e sua relação com os aerossóis atmosféricos.

p Aerossóis são partículas minúsculas suspensas na atmosfera que podem afetar o clima da Terra e o orçamento de radiação - refletindo a luz do sol de volta para o espaço e, na baixa atmosfera, modificando o tamanho das partículas da nuvem, que muda a forma como as nuvens refletem e absorvem a luz solar.

p Bolaños, Giovannoni e seus colaboradores coletaram amostras de fitoplâncton no oeste do Atlântico Norte no início do inverno e na primavera para tentar entender como a comunidade fitoplanctônica fazia a transição entre essas estações.

p Em pesquisas anteriores, Behrenfeld descobriu que o aumento no número de fitoplâncton, mostrado pelas concentrações de clorofila e carbono, começa no meio do inverno, quando as condições de crescimento são as piores, em vez de começar com o início do clima da primavera.

p "A camada superficial do Atlântico Norte é profundamente misturada no inverno por tempestades e mistura 'convectiva' dependente da temperatura, "Behrenfeld explicou." Isso faz com que o fitoplâncton se espalhe mais finamente na água, tornando difícil para os pequenos animais que comem fitoplâncton rastrear suas presas. A redução na alimentação permite que o fitoplâncton obtenha um avanço no crescimento como um ato de abertura para a proliferação massiva que ocorre quando as tempestades de inverno diminuem e as condições para o crescimento melhoram. No final da primavera, os pastores recuperaram o terreno perdido, comer o fitoplâncton à medida que cresce e acabar com a floração. "

p Cerca de metade dos organismos na primavera florescem que os pesquisadores amostraram não puderam ser geneticamente rastreados até as amostras de inverno, Disse Bolaños.

p "Isso sugere que existem estratégias de história de vida pelas quais o fitoplâncton que são indetectáveis ​​no inverno pode aumentar para números elevados na primavera, ou há uma rápida rotatividade da comunidade devido à circulação de massas de água, " ele disse.

p Bolaños acrescentou que diatomáceas, pensado para dominar a proliferação de fitoplâncton no Atlântico Norte, muitas vezes não eram uma grande parte dos perfis genéticos das amostras, e quando eles eram uma grande parte, as células eram pequenas - ou da variedade nanofitoplâncton ou na extremidade menor da escala do microfitoplâncton.

p "Os modelos biogeoquímicos são frequentemente influenciados pela percepção de que as florações de fitoplâncton do Atlântico Norte são compostas de células grandes, "disse ele." Essa percepção foi perpetuada por modelos que assumem que as diatomáceas são células uniformemente grandes. Mas eles não são. "

p Algoritmos que prevêem a exportação de carbono da clorofila detectada por satélite tendem a atribuir altas taxas de exportação para florações de fitoplâncton, segundo a crença, com base em observações do leste do Atlântico Norte, que grandes diatomáceas dominam em seu clímax.

p As descobertas deste estudo, Giovannoni disse, sugerem que extrapolar essas observações para o oeste do Atlântico Norte pode não ser uma prática válida.

p "Não temos certeza se nossas novas observações de pequenos fitoplâncton no oeste do Atlântico Norte são devido a diferenças físicas entre o oeste e o leste do Atlântico Norte, aquecimento do oceano e maior CO atmosférico ₂ concentrações, ou restrições de métodos de pesquisa anteriores, "ele disse." Também há uma chance de nossas observações serem uma anomalia, uma coincidência. Não sabemos com certeza. "

p As células com menos de 20 micrômetros de diâmetro constituíram a maior parte da biomassa fitoplanctônica nas amostras do estudo. As diatomáceas foram contribuintes importantes, mas não o principal componente da biomassa.

p "Descobrimos que é diverso, pequenos táxons de fitoplâncton foram inesperadamente comuns no oeste do Atlântico Norte e que as influências regionais desempenham um grande papel nas transições da comunidade durante a progressão sazonal de florações, "Disse Giovannoni." A composição profundamente contrastante da comunidade de inverno, e a dominação por pequenos táxons que encontramos na primavera, são recursos do sistema que alteram nossa perspectiva e são áreas para pesquisas futuras. Nossos resultados podem ter implicações importantes para a compreensão de como os florescimentos afetam a biogeoquímica regional do carbono - os florescimentos multiespécies que descrevemos podem ter menores eficiências de exportação de carbono do que os modelos normalmente permitem. "